Wie GitLab das Informatikstudium automatisiert und Codequalität verbessert

Für den Fachbereich Informatik der HWU begann der Einsatz von GitLab mit den Thread-Diskussionsfunktionen. Darauf folgten Schritte hin zum systematischen Testen von Studierendencode. Die schrittweise Nutzung des gesamten GitLab-Ökosystems war wichtig, da der Fachbereich die Arbeit an weiteren Remote-Standorten weltweit unterstützen wollte.

Die Möglichkeit, GitLab selbst zu hosten, ermöglicht es Studierenden, ihre Heriot-Watt-IT-Konten über OAuth-Authentifizierung mit GitLab zu nutzen. Um Lab-Helper-Interaktionen und die Kursbereitstellung zu erleichtern, hat die Heriot-Watt University eine Open-Source-Haskell-Bibliothek (https://hackage.haskell.org/package/gitlab-haskell) für GitLab-Programme und typsichere GitLab-System-Hooks entwickelt. Diese wird eingesetzt, um häufige GitLab-Aktionen bei der Durchführung von Programmierkursen zu automatisieren und so eine einheitliche Erfahrung für Studierende über alle globalen Standorte hinweg zu gewährleisten.

Lehrende können den inkrementellen Fortschritt bei Aufgaben verfolgen und häufige Missverständnisse unter Lernenden frühzeitig erkennen. Die Continuous Integration von GitLab unterstützt das automatisierte Testen von Studierendencode und reduziert den Aufwand für die Bewertung von Einreichungen. Die Heriot-Watt University bietet in den ersten beiden Studienjahren ein intensives Softwareentwicklungsprogramm, in dem GitLab umfassend integriert ist, um sicherzustellen, dass Studierende die erforderlichen Programmierkenntnisse für anspruchsvollere Sprachkonstrukte und Sicherheitskonzepte erwerben.

GitLab wurde von der Studierendengemeinschaft der Heriot-Watt University angenommen – Studierende haben sogar eigene GitLab-Projekte für Gruppenarbeiten und Kursaufgaben erstellt. Statt über E-Mails kommunizieren Studierende über GitLab-Thread-Diskussionen mit Lehrenden und Kommilitonen und erhalten so einen klaren, codeorientierten Austausch.

GitLab hat eine entscheidende Rolle dabei gespielt, Studierende auf die berufliche Praxis vorzubereiten – insbesondere in Bezug auf Versionskontrolle, Builds und Best Practices in der agilen Entwicklung. GitLab eignet sich als Plattform, um Studierenden Versionskontrolle näherzubringen, da sie kommerziellen Repository-Hosts sehr ähnlich ist. GitLab ist zu einem zentralen Element geworden, das Erstsemester-Studierende mit grundlegenden Kenntnissen für fortgeschrittene Kurse in höheren Semestern ausstattet. Eine aktuelle Befragung von Heriot-Watt-Studierenden ergab, dass über 86 % die Nutzung von GitLab in ihren Kursen positiv bewerteten.

Viele werden GitLab im Berufsleben wiederbegegnen. Die Erfahrung an der HWU bereitet sie auf Tätigkeiten vor, in denen Kenntnisse im Umgang mit diesem Repository-Host von großem Wert sind. Die Arbeit mit GitLab vermittelt ihnen die Arbeitsweisen moderner Programmierung und moderner DevOps-Praktiken. Mit direktem Zugang zu Issues, Storyboards, Pull Requests und Job-Runnern werden Studierende mit agilen Methoden, Entwicklungs-Best-Practices sowie Werkzeugen für automatisiertes Testen und Deployment vertraut gemacht.

Besonders wertvoll ist die Erfahrung im kollaborativen Entwickeln, im Austausch von Expertise und bei Code-Reviews – als natürlicher Bestandteil des Lern- und Entwicklungsprozesses in einer gemeinsamen Programmierumgebung. Studierende berichten auch von der wichtigen Rolle von GitLab während des pandemiebedingten Lockdowns, als gemeinsames Arbeiten vor Ort nicht möglich war. „Es hat uns ermöglicht, Online-Kursaufgaben einzureichen und Programmierübungen auf eine Art und Weise zu empfangen, von der ich nicht wusste, dass sie möglich ist – und so das Studium während des COVID-19-Lockdowns fortzusetzen." Jérémy Bruyère, MSc-Student Künstliche Intelligenz.

Studierende erhalten Feedback, das auf anderem Weg schwer effizient zu erhalten wäre. Peer-Gruppen werden für formatives Feedback unter Wahrung der Anonymität gebildet. Lehrende berichten, dass Peer-Testing in der GitLab-Umgebung das Verständnis der Studierenden für die Rolle von Tests in der modernen Entwicklung positiv beeinflusst.

GitLab hat die Codequalität und Dokumentationspraktiken unter Informatikstudierenden der Heriot-Watt University nachhaltig verbessert und die Wirksamkeit kritischer Peer-Testing-Praktiken gestärkt, die Studierende auf reale Anwendungen vorbereiten. „GitLab hat Gruppenarbeit erleichtert – es war ein entscheidendes Werkzeug in mehreren Gruppenarbeitsprojekten und hat die Koordination der Entwicklung erheblich unterstützt", ergänzt Manuel Maarek, Computer Science Lecturer, HWU. Die Open-Source-Kultur von Gemeinschaft und Transparenz bei GitLab deckt sich mit den Werten und dem Ansatz der Universität.

Der Informatikbereich der Heriot-Watt University hat mit Hilfe von GitLab einen dynamischen Dialog zwischen Studierenden und Lehrenden aufgebaut – mit dem Ziel, den Feedback-Kreislauf für Programmieraufgaben zu schließen, die Effizienz bei Laborarbeiten zu steigern und die Codequalität durch Peer-Feedback und Peer-Testing zu verbessern.